
- •Учебно-методическое пособие
- •Содержание
- •Задание 1.
- •Задание 2.
- •Тема 3. Телефонная нагрузка, ее параметры и распределение
- •Задание 3.
- •Тема 5. Метод расчета полнодоступных включений при обслуживании примитивного потока вызовов с потерями. Распределение Энгсета
- •Тема 6. Методы расчета полнодоступных включений при обслуживании простейшего потока вызовов с ожиданием
- •Задание 6.
- •Тема 7. Метод расчета однозвенных полнодоступных включений при обслуживании потока с повторными вызовами
- •Задание 10.
- •Задание 11.
- •12.1. Принцип построения сети с обходными направлениями
- •Задание 12.

Вероятностный граф по исходящей связи приведен на рис. 11.5.
|
В |
b |
c |
|
А
ИШК
Рис. 11.5. Вероятностный граф по исходящей связи Потери по исходящей связи:
|
|
2 |
2 |
|
3 |
2 |
|
|
P |
1 (1 b)(1 c |
) |
1 (1 b)(1 c |
) |
, |
|||
|
|
|||||||
исх |
|
|
|
|
|
|
|
где
c |
a |
исх |
N |
A |
. |
||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||
|
M |
B |
V |
ИЛ |
|
||
|
|
|
|
|
Тема 12. Метод расчета сети с обходными направлениями
12.1. Принцип построения сети с обходными направлениями
Идею построения сети с обходными направлениями можно пояснить на следующем простом примере. Рассмотрим АТСi , АТС j , АТСк (рис.12.1).
|
АТС k |
|
АТС k |
|
АТС k |
|
|
|
|
|
|
A ik |
A kj |
Aik +A ij |
Akj + A ij |
Aik +Y |
Akj+Yизб |
|
|
|
|
|
Yизб=Aij Pij |
|
A ij |
|
|
|
A ij (1-Pij) |
АТС i |
АТС j |
АТС i |
АТС j |
АТСi |
АТС j |
|
a) |
|
b) |
|
c) |
Рис. 12.1. Возможные схемы обслуживания нагрузки Yij :
47
а) полносвязная схема; b) узловая схема; с) схема с обходным направлением
Введем следующие обозначения:
А |
, |
А |
, |
А |
ij |
|
ik |
|
kj - интенсивности нагрузки, поступающей от АТСi |
АТСi к АТСk, и от АТСk к АТСj соответственно;
к АТСj, от
kij , kik , kkj – капитальные зарплаты на 1 кан.-км линейных сооружений на направлениях ij, ik, kj соответственно;
l |
ij |
, l |
ik |
,l |
kj |
|
|
|
направлении;
– длинна соединительной линии на соответствующем
– капитальные затраты на один вход коммутационного оборудования на АТС i, j и k соответственно.
Капитальные затраты на одну линию в направлении ij рассчитываются следующим образом:
Kij kij lij kвхj .
Аналогично рассчитываются капитальные затраты на одну линию Кik и Кkj.
Задача состоит в таком распределении нагрузки |
А |
между направлениями |
ij |
ij и ikj, при котором обеспечивались бы минимальные суммарные капитальные затраты на линейные сооружения и станционное оборудование при заданном качестве обслуживания.
Если станция АТСi имеет возможность выбора обходного направления, то
нагрузка |
А |
вначале предлагается линиям прямого направления ij. Нагрузка, |
ij |
не обслуженная линиями прямого направления, автоматически передается на направление, состоящее из двух участков: ik и kj. Эту нагрузку называют избыточной. Направление, на которое поступает избыточная нагрузка, называют обходным.
Расчет сети с обходными направлениями в общем случае сводится к решению двух задач:
- определяется такое число линий на прямых направлениях, чтобы суммарные затраты на построение сети были минимальными;
- рассчитывается такое число линий на обходных направлениях, чтобы обеспечивалось заданное качество обслуживания потоков вызовов.
48

Основная трудность решения поставленных задач заключается в расчете числа линий в обходных направлениях. Дело в том, что поток вызовов, создающий избыточную нагрузку, не является простейшим, а имеет ярко выраженный «пиковый» характер.
Распределение вероятностей избыточного потока вызовов описывается не распределением Пуассона, а отрицательным биноминальным распределением. При прочих равных условиях для обслуживания избыточного потока необходимо иметь больше линий, чем для обслуживания простейшего потока.
12.2. Определение оптимального числа линий в прямом направлении
Оптимальное число линий в прямом направлении зависит от
интенсивности нагрузки, поступающей на прямое направление ij |
А |
ij ; |
отношения затрат на одну линию в прямом направлении к затратам на одну
линию в обходном направлении
|
|
K |
ij |
|
|
|
|
||
|
K |
|
||
K |
ik |
kj |
||
|
|
|
; величины потерь, при которой
рассчитывается число линий в обходном направлении – Pобх.
Число линий в прямом направлении выполняются следующие условия:
V |
* |
|
|
ij |
будем считать оптимальным, если
1)экономия от уменьшения числа линий в прямом направлении на одну от оптимального не превышает затрат на организацию дополнительного числа линий в обходном направлении, необходимых для обслуживания дополнительной нагрузки, поступающей на обходное направление при уменьшении числа линий в прямом направлении на одну;
2)затраты на организацию дополнительной линии в прямом направлении больше экономии от соответствующего уменьшения числа линий на обходном направлении.
При полнодоступном неблокируемом включении линий МСЭ-Т рекомендует (Рекомендация Е.522) использовать следующее условие оптимальности:
А ij [E * (А ij ) E |
V |
* |
ij 1 |
(А ij )] M , |
(12.1) |
V ij |
|
|
|
где EV *ij (Аij ) - первая формула Эрланга; М – увеличение пропускной
способности пучка линий обходного направления при добавлении к этому пучку одной линии.
Оптимальное число линий |
по |
условию |
(12.1) определяется путем |
|
|
|
|
последовательных приближений. |
Эти |
расчеты |
относительно трудоемки. |
|
|
|
49 |

Поэтому для подбора можно воспользоваться приближенным методом определения Vij* . Как показали исследования, зависимость Vij* f (Аij ) при
const
и |
P |
const |
обх |
|
достаточно хорошо описывается уравнением
прямой
V |
* |
a А |
|
||
ij |
ij |
в
.
(12.2)
Значения коэффициентов |
а и в при |
P |
0,005 |
для различных |
|
|||
|
обх |
|
|
|||||
приведены в табл. 12.1. Так, |
при интенсивности поступающей нагрузки на |
|||||||
прямое направление А |
|
=10 Эрл и ɛ=0,5 |
=1,143∙10 +1,5 =13. |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
При этом на обходное направление будет передаваться интенсивность нагрузки mij = Aij E13,13 ( )=10∙0,084339 = 0,84 Эрл.
Таблица 12.1. Значения коэффициентов а и в для расчёта числа линий
а
в
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,162 1,143 1,132 1,128 1,124 1,120
2,0 |
1,5 |
0,9 |
-0,8 |
-2,4 |
-0,5 |
12.3. Метод расчёта числа линий (каналов) при обслуживании вызовов избыточной нагрузки
Для характеристики избыточной нагрузки используют два параметра:
математическое ожидание |
m |
ij |
и пикфактор (коэффициент скученности) |
Z |
ij , |
||||||||
|
|
||||||||||||
определяемый отношением дисперсии нагрузки |
к ее математическому |
||||||||||||
|
Z |
|
|
d |
ij |
|
|
|
|
|
|
|
|
ожиданию: |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
||||
ij |
m |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
ij |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для простейшего потока вызовов значение Zij 1 , для избыточного
потока Zij>1.
Математическое ожидание и дисперсию избыточной нагрузки можно найти из следующих выражений:
m |
А |
E |
( А ) |
|
|
|
|
|||
ij |
ij |
|
Vij |
|
ij |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аij |
|
|
||
dij |
mij |
1 |
mij |
|
|
|
|
. |
(12.3) |
|
|
1 mij |
|
||||||||
|
|
|
|
|
Vij |
Аij |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |

В общем случае на обходное направление могут поступать избыточные нагрузки от нескольких прямых направлений. Если принять, что поступающие на прямые направления нагрузки являются независимыми, то избыточные нагрузки будут также независимыми и параметры объединенной на обходном направлении нагрузки определяются из выражения:
m |
обх |
|
|
m |
А |
; |
|
|
ij |
обх |
|
||
|
|
|
j |
|
|
|
dобх dij j
Аобх
,
(12.4)
обх – интенсивность нагрузки, создаваемой простейшим потоком вызовов и поступающей на обходное направление. Этой нагрузки может и не
быть, это зависит от схемы организации связи.
Определить число линий в обходном направлении можно с помощью метода Вилкинсона, являющегося одним из вариантов метода эквивалентных замен.
Сущность метода заключается в замене схемы включения рис. 12.2а на схему рис.12.2б, называемую эквивалентной схемой. В эквивалентной
схеме предполагается, что избыточная нагрузка
m |
, d |
обх |
обх |
|
получена при
обслуживании поступающей нагрузки Аэкв
S
- линейным пучком. Схемы
эквивалентные по пропускной способности линий на обходном направлении.
А12
V12
m |
,d |
12 |
12 |
А |
А |
ij |
экв |
|
V |
А |
|
d |
ik |
S |
|
|
ij |
|
ik |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
,d |
|
|
|
m |
, |
d |
|
|
|
обх |
обх |
|||
ij |
ij |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
обх |
|
V |
обх |
|
|
|
|
|
|
m |
|
, d |
пот |
m |
, d |
пот |
|
пот |
пот |
||
|
|
|
|
||
|
а) |
|
б) |
|
Рис.12.2. Реальная и эквивалентная схемы включения линий на обходном направлении
Зная значения |
mобх и d обх , находят число линий S и нагрузку Аэкв , |
решая систему уравнений методом подбора:
51

m |
обх |
A |
экв |
E |
S |
(A |
экв |
), |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
d |
|
m |
|
|
|
m |
|
|
|
|
A |
экв |
|
|
||
обх |
|
1 |
обх |
|
|
|
. |
|||||||||
|
|
|
обх |
|
|
|
|
S 1 |
m |
|
A |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обх |
обх |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(12.5)
Затем также подбором по заданной норме величины потерь
Pобх
в
обходном направлении определяют таблиц Пальма:
(S V |
обх |
) |
|
|
из уравнения с помощью
P |
|
|
A экв E ( S Vо б х)( A экв ) |
; |
|
|||||
обх |
|
|
|
|
m обх |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
m обх P |
(12.6) |
||
E |
|
|
|
( A |
|
) |
обх |
. |
||
( S V о б х) |
экв |
A обх |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Процесс подбора
Аэкв
и
S
из уравнения (12.5) трудоемок, поэтому
можно воспользоваться приближенными выражениями, полученными шведским учёным Раппом:
A экв d обх 3z обх(z обх 1) |
|
|
|||||||
S A |
|
m 2 |
d |
обх |
|
m обх |
1. |
|
|
|
обх |
|
|
|
(12.7) |
||||
экв |
m 2 d |
|
m |
|
|||||
|
|
обх |
обх |
|
|
обх |
|
||
|
|
|
|
|
|
Порядок расчета линий в обходном направлении методом Вилкинсона следующий:
1)при известных Aij и ε по (12.2) рассчитывается V*.
2)по (12.3) для каждого прямого направления ij рассчитываются
mij и dij;
3) по (12.4) определяются значения математического ожидания и дисперсии избыточных нагрузок, не обслуженных в прямых
направлениях – |
m |
обх |
, d |
; |
|
|
обх |
4) |
по (12.7) находятся значения |
А |
и |
S |
эквивалентной схемы; |
экв |
|||||
5) |
рассчитывается mпот mобх Pобх ; |
|
|
|
6) рассчитывается Pэкв. = mпот. /Aэкв.;
7) с помощью таблиц Пальма по значениям Pэкв и Aэкв
определяется S V обх ;
8) рассчитывается число линий в обходном направлении
52